煤化工行業氮氧化物排放系數研究

翁羽

【摘 要】近年來，關于NOx（氮氧化物）的釋放引發國內外社會各個領域高度重視，依據我國氮氧化物現在釋放的趨勢來看，預估到2030年其釋放總量能高達35.4*106噸，但在政策制約下，能掌控在25*106-20*106噸間。本文將以我國某煤化工企業為例，圍繞大氧化物排放系數展開剖析和探究。

【關鍵字】煤化工行業；氮氧化物；排放系數

中圖分類號： X784 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）14-0195-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.14.089

0 引言

NOx的排放源通常由兩方面構成，一個是移動源，另一個則是固定源，后者涵蓋不同民用灶具、工業爐窯還有一些生產進程。前者則具體是指城區機動車輛。煤炭身為我國能源構造方面的核心材質，其在運用進程中會出現諸多的NOx，在應用過程中主要有兩大方式，一種是燃料，另一種則是潔凈使用技術。

1 案例概述

我國某煤化工企業運用水煤漿壓氣化技術制作合成氨、甲醇還有一些下游商品，重點商品主要有C2H6O：50*104噸；CH3OCH3：12*104噸；CO（NH2）2：53*104噸；合成氨：29*104噸，此商品涵蓋了我國煤化工領域的幾大重點種類。此文將此企業作為研究目標，對比部分其余行業的探究成果，針對煤化工領域原料煤運用進程中NOx的排放量展開探究和分析，且運用出各個領域企業商品NOx的排放系數，這樣做是為了掌握原料煤運用進程中NOx釋放狀況，優化煤化工領域NOx釋放系數，從而為加強NOx污染源調研與統計供應合理根據[1]。

2 材料和方法

2.1 試驗材料

此文探究目標以我國某省華亭煤作為基本原料，煤質檢測剖析結果顯示為灰分18.74%；揮發分28.56%；含硫量0.33%；全水分12%；碳含量55.71%；氫含量3.74%；接受基低位發熱量4725kcl/kg；干基高位發熱量5842kcl/kg。

2.2 信息來源

各種煤化工領域空氣污染物釋放的渠道有所差別，合成氨與C2H6O工藝進程污染物釋放有兩大渠道，一個是酸性氣體通過硫收回裝備以后經過焚燒爐燃燒處置且從煙囪排放；另一個則是工藝廢氣經過火炬燃燒釋放。CH3OCH3工藝進程中形成的氣體一般經過火炬燃燒排放；CO（NH2）2一般經過低壓與中壓吸收塔煙囪釋放。所以，對于各種差異性釋放特征，其NOx釋放信息的來源也有所差別，CO（NH2）2與低壓塔、硫回收經過現場檢測得到，火炬釋放采用模擬燃燒試驗得到[2]。

2.3 試驗方式

2.3.1 現場檢測

挑選企業運作可靠、生產情況滿足檢測技術標準需求的階段展開持續檢測，硫回收裝備檢測地點在焚燒爐后方外部煙囪留存采樣口，CO（NH2）2工藝依次在低壓與中壓塔煙囪口位置即可檢測。檢測用具運用國外制造的綜合煙氣剖析儀，測量壓力為0.45-0.46hPa，周圍溫度是35.9℃，檢測時間是2017年8月14日-15日，全天候持續檢測，一個小時檢測六次，依次持續檢測十分鐘，計算平均值。檢測階段探究目標所有制造工藝運作可靠、工況氛圍幾乎處于全負荷形態，即使僅有兩天的檢測與試驗數據，而試驗條件與檢測工控維持良好，其結果能充分表明企業常規制作環境中所有工藝制造進程中NOx的釋放狀況[3]。

2.3.2 效仿燃燒試驗

針對火炬體系NOx釋放量展開效仿燃燒試驗。第一要進行燃燒裝備的安裝，把火炬和水封箱整體管線采樣口銜接供氣五到十分鐘，去除水封箱頂端所有空氣以后，把水封箱和采樣裝備相連接，搜集火炬氣體，把液化氣與采集球依次連接到燃燒裝備中實施燃燒試驗，試驗進程中維持這兩大氣體流量的不變輸入量，且在煙囪的三分之二位置予以檢測，測量NOx與煙氣流量釋放濃度，最終展開剖析與運算。燃燒試驗火炬氣體搜集過程中挑選企業常規生產條件進行，所有工藝滿足全負荷運作形態，火炬氣體流量不變，能切實反饋企業現實狀況，其這一結果同樣可反饋此企業常規生產條件中火炬體系NOx的釋放狀況。

2.3.3 數據處置

試驗獲得的最終信息都要科學運用，可運用相關軟件Spss18.0展開處置，且搭配運用SIGMAPLOT10.0制圖軟件。

3 結果和探討

3.1 氮氧化物釋放系數探究

3.1.1 運算辦法

探究煤化工領域中將煤炭作為主要原料的企業生產進程中出現的NOx釋放量，且依據原料煤應用量或者商品產量與NOx釋放量運算其釋放系數。對于污染物釋放系數而言，具體是指在普通工況生產氛圍中，制作企業商品或者應用企業原料所形成的污染物數量通過尾端整治設備削弱之后的或者徑直釋放到自然環境中的污染物數量。此次運算將制造企業商品所釋放到空氣環境中的NOx量為主，式子為：R=，其中R代表NOx的釋放系數，單位為g/t；Q代表火氣年流量或者煙氣流量；單位為m3/h；V是氮氧化物的釋放量，單位是g/h；M則是商品折算原料損耗量或者產量，單位是t/a。

3.1.2 結果剖析

經過效仿試驗與現場檢測結果分析可發現，C2H6O領域NOx釋放系數是42.24-87.4g/t，均衡釋放量是73.78g/t，超過97%源自于火炬體系；合成氨工藝NOx的釋放系數是214.62-321.72g/t，平均值為235.46g/t，大部分是火炬體系釋放；CH3OCH3工藝NOx釋放系數是63.52-146.75g/t，均衡釋放量為97.51g/t；制造一噸的尿素，能朝外部釋放NOx數量是0.22-0.42g，平均值為0.4g，有超過72%源自于中壓塔。

其中C2H6O與合成氨領域原料為原煤，CH3OCH3將C2H6O作為原料，在NOx釋放系數計算進程中，把尿素與二甲醚工藝內全部所需合成氨與甲醇依次換算為制作此部分原料的原煤損耗量，從而利用損耗的原料煤計算各個領域NOx釋放系數。通過計算可發現，在將單位原料煤當做運算條件時，C2H6O領域NOx釋放量系數是29.85-51.63g/t，均衡釋放量為44.38g；合成氨領域單位原料NOx釋放系數是118.57-169.82g/t，均衡釋放量是144.67g；CH3OCH3領域內損耗一噸原料煤，能形成NOx有23.85-52.96g，均衡釋放量有37.52g；CO（NH2）2工藝進程中損耗一噸原料煤，能朝外部釋放NOx數量有0.15-0.27g，平均值為0.22g。此次探究表明原來內NOx的釋放系數與氮含量間的聯系，然而依據現階段針對各種煤型鍋爐空氣污染物釋放量探究結果可發現，在應用各種煤質過程中，煙氣里的NOx和煤里面的N含量是普通正比聯系。所以，原料煤運用進程中NOx的釋放同樣和原料里的N含量息息相關，然而實際論斷依然要經過諸多試驗獲得。此文簡單針對四種煤化工領域中NOx的釋放系數展開運算，因為試驗環境與技術受限，依然有較多需要優化的地方，所以必須要不斷強化煤化工領域中空氣污染物釋放系數的探究。

3.2 論斷

首先，C2H6O工藝進程中NOx釋放量整體是154.20-251.85g/h，其均衡釋放量等于210.65g/h；CH3OCH3工藝進程中NOx釋放量等于23.85-53.21g/h，均衡釋放量等于36.54g/h；CO（NH2）2工藝進程的NOx釋放量是14.8-27.62g/h，均衡釋放量是20.74g/h；合成氨NOx釋放量則在245.85-358.96g/h之間，取平均值304.57g/h。

其次，利用噸商品運算NOx釋放系數，C2H6O領域釋放系數在42.37-87.50g/t之間，均衡系數是73.51g/t；CH3OCH3工藝釋放系數在63.25-147.63之間，均衡系數為99.52g/t；CO（NH2）2領域釋放系數在0.22-0.42g/t之間，均衡系數等于0.31g/t；合成氨工藝釋放系數位于2.14.69-321.62g/t之間，均衡系數等于223.84g/t。

再次，計算NOx釋放系數利用單位原料煤，C2H6O領域在31.52-54.91g/t，均衡44.66g/t；CH3OCH3領域在23.81-54.69之間，均衡37.15g/t；CO（NH2）2工藝在0.15-0.27g/t之間，均衡0.22g/t；合成氨領域在118.82-173.79g/t之間，均衡146.36g/t。

最后，在煤炭身為一種要原料運用時，其NOx釋放系數要明顯低于煤炭的燃燒進程。所以，不可簡易的把原料煤運用進程中MOx的釋放量依據燃料煤的系數展開運算，這樣得到的結果常常會過大。所以，要想獲得精準的運算煤化工領域空氣污染物的釋放量，就一定要針對其重點污染物的釋放系數展開探究與明確。

結論：綜上所述，加強煤化工行業NOx排放參數的探究與剖析，是時代發展的必然趨勢。相關人員一定要對此加以重視，充分結合實際狀況和自身特點，有針對性的開展相關試驗與實踐，從而確保全面掌控NOx釋放系數，從而確保實現煤化工行業的與自然的和諧發展，減少污染源，確保人們的生存與生產環境良好健康。

【參考文獻】

[1]梁俊寧，陳潔，盧立棟，王佩.煤化工行業氮氧化物排放系數研究[J].中國環境科學，2014，34（04）：862-868.

[2]盧立棟，李媛媛，宋麗娜.主要煤化工行業原料煤利用NO_x產排污系數研究[J].環境研究與監測，2013，26（03）：5-6+18.

[3]賈亮，曲風臣.煤炭深加工示范項目二氧化碳等污染物排放指標研究[J].化學工業，2014，32（07）：13-17+22.